Metall aus Messing. Physikalische Eigenschaften von Messing, seine Dichte und Anwendung. Abhängig von der chemischen Zusammensetzung gibt es

Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Der goldene Farbton verleiht ihm eine Ähnlichkeit mit Gold, allerdings ist diese Verbindung viel günstiger. Reines Kupfer ist teurer als Messing. Dies ist auf die geringeren Kosten von Zink zurückzuführen, das Bestandteil von Messing ist. Die resultierende Legierung weist Eigenschaften auf, die Kupfer zu einem niedrigeren Preis nicht aufweist.

Die Legierung ist schlagfest Außenumgebung. Allerdings muss es auf die Lackoberfläche aufgetragen werden, da es mit der Zeit schwarz wird. Aufgrund seiner Plastizität und Härte wird es sowohl in der industriellen Produktion als auch zur Herstellung von Modeschmuck als Schmuck verwendet.

Messingbeschläge

Die Hauptbestandteile der Messinglegierung sind Kupfer und Zink. Die Anteilsanteile dieser Metalle können unterschiedlich sein. Die Menge an Zink schwankt. Sein Mindestwert beträgt 20 %. Das Maximum erreicht 50 %. In diesem Fall ändert die Legierung ihre Farbe: Sie kann golden, gelb oder grün sein.

Der Zinkanteil ist so wichtig, dass er die Eigenschaften des Materials verändern kann. Damit ist seine Plastizität und Härte gemeint.

Struktur und Zusammensetzung

Die Zusammensetzung der Legierung setzt sich aus Phasen zusammen:

  1. Alpha-Phase. Zinkgehalt bis zu 35 %
  2. Beta-Phase. Das Vorhandensein von Zink bis zu 50 %. Es enthält auch Zinn – 6 %.

In einigen Fällen liegt eine einzelne Alpha-Phase vor. Abhängig von der Änderung prozentuale Zusammensetzung Als Hauptkomponenten kann die Struktur von Messing gleichzeitig aus zwei Phasen bestehen – Alpha und Beta.

Die chemische Zusammensetzung von Messing enthält neben Kupfer und dem Hauptlegierungselement Zink auch Zusatzstoffe. Dazu gehören Legierungselemente: Aluminium, Eisen, Mangan, Blei, Silizium, Nickel. Sie machen einen kleinen Prozentsatz der Verbindung aus. Jeder von ihnen beeinflusst die Eigenschaften des Materials.

Eigenschaften und Eigenschaften

Die wichtigste Eigenschaft von Messing ist seine Korrosionsbeständigkeit. Es hat aber auch andere Eigenschaften:

  1. Die Fähigkeit der Legierung, aggressiven Umgebungen standzuhalten, insbesondere nach dem Lackieren der Oberfläche.
  2. Haltbarkeit von Messing.
  3. Plastizität der Legierung.
  4. Die Fähigkeit eines Materials, druckbehandelt zu werden. Der Prozess wird sowohl heiß bei hohen Temperaturen als auch kalt durchgeführt.
  5. Die Legierung kann Widerstandsschweißen und Löten unterzogen werden.
  6. Wärmeleitfähigkeit, die mit zunehmendem Kupferanteil zunimmt.
  7. Schmelzpunkt, der 880-950 Grad beträgt. Bei geringerer Zugabe von Zink sinkt der Schmelzpunkt.
  8. Das Material hat nichtmagnetische Eigenschaften.

Der Hauptfaktor für die Härte und Duktilität der Verbindung ist Zink. Eine Erhöhung seines quantitativen Gehalts steht in direktem Zusammenhang mit einer Erhöhung der Festigkeitseigenschaften. Die Plastizität nimmt nur bis zu einem quantitativen Zinkgehalt von 36 % zu. Mit der anschließenden Erhöhung auf 45 % sinkt dieser Indikator.

Um die Härte der Legierung zu erhöhen, Wärmebehandlung unter dem Namen Verbrühung. Es trägt nicht nur zur Erhöhung des Festigkeitsindex bei, sondern baut auch innere, strukturelle Spannungen ab.

Legierungszusätze wirken sich auf die Leistung aus. Ihr Einfluss ist in der Tabelle dargestellt:

Der Name des Legierungselements

Einfluss auf die Eigenschaften von Messing
Silizium

Seine große Präsenz führt zu einer Verringerung der Härte von Messing.

Verbessert die Gleiteigenschaften.
Mangan, Aluminium und Zinn

Verbessert die Reißfestigkeit. Es kommt zu einer Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit.

Reduziert das Risiko von Materialrissen. Die Legierung erhält eine besondere Farbe. Diese Verbindung wird „Weißmessing“ genannt.
Arsen

Das Material hat die Fähigkeit, in flüssigen, frischen Medien zu arbeiten.

Markierung

Es gibt 2 Arten von Legierungen:

  1. Zweikomponentig. Die Hauptbestandteile sind Kupfer und Zink. Sie sind mit dem Buchstaben L gekennzeichnet. Als nächstes folgen die Zahlen, die den Kupfergehalt in Prozent angeben. L60: enthält 60 % Kupfer und die restlichen 40 % Zink.
  2. Mehrkomponentig. Zusätzlich zu den Hauptkomponenten werden auch Legierungselemente hinzugefügt. Vorne steht auch der Buchstabe L. Dann folgt eine Auflistung der Zusatzstoffe. Am Ende werden durch den Bindestrich Zahlen geschrieben, die den Prozentsatz der einzelnen Komponenten angeben. Die Menge an Zink wird nicht angegeben, sondern berechnet. Beispiel: Marke LAZhMts66-6-3-2 hat 66 % Cu, 6 % Al, 3 % Fe und 2 % Mn. Durch Berechnung wird die Zinkmenge von 23 % ermittelt.

Vorteile und Nachteile

Messinglegierungen weisen Eigenschaften auf, die im einen Fall positiv und im anderen Fall negativ sind. Sie bestehen aus Folgendem:

  1. Leicht. Diese Qualität wird zusammen mit der hohen Festigkeit in bestimmten Branchen eingesetzt.
  2. Die Legierung weist eine gute Duktilität auf.
  3. Niedrige Kosten.
  4. Mit zunehmender Kupfermenge nimmt die Korrosionsbeständigkeit ab.
  5. Die Wärmeleitfähigkeit ist geringer als die von reinem Kupfer und Bronze.

Materialproduktion

Alle Bestandteile der Legierung haben unterschiedliche Schmelzpunkte. Dies führt zu Schwierigkeiten beim Schmelzen von Messing. Im Laufe der Arbeit erfolgt die Zugabe von Komponenten in einer bestimmten Reihenfolge.

Das Produktionsschema sieht folgendermaßen aus:

  1. Gewinnung aus Kupfer- und Zinkerz.
  2. Sicherung. Zuerst wird Kupfer erhitzt und dann die restlichen Komponenten.
  3. Die Bildung von Barren durch Gießen von geschmolzenem Metall in Formen.
  4. Ihr Eingang erfolgt in der Walzwerkstatt, wo das Metall verarbeitet wird, um die Barren zu verformen.
  5. Glühen und Beizen.

Anwendungen

Der Einsatz von Messing erfolgt in folgenden Bereichen:

  1. Herstellung von Messingschmuck. Obwohl in der Schmuckbranche ausschließlich Modeschmuck daraus hergestellt wird, ist die Nachfrage nach solchen Produkten hoch.
  2. Aufgrund seiner Plastizität werden daraus Möbeldekorationen geschmiedet. Auch Accessoires werden hergestellt.
  3. Bei einem Zinkgehalt von 40 % wird die Legierung im Schiffs-, Uhren- und Flugzeugbau eingesetzt.
  4. Daraus werden Wasserhähne, Mischer und Armaturen hergestellt.

Wasserhahn aus Messing

Wie man Gold von Messing unterscheidet

Obwohl Gold und Messing optisch ähnlich aussehen, gibt es Möglichkeiten, sie voneinander zu unterscheiden. Dies wird wie folgt überprüft:

  1. Gold hat eine intensivere Farbe. Darüber hinaus verdunkelt sich Messing mit der Zeit, da es an der Luft oxidiert, Gold hingegen nicht.
  2. Wenn Sie einen Magneten mitbringen, wird Messing angezogen, Gold jedoch nicht.
  3. Messing ist dichter und daher schwerer. Dies macht sich bemerkbar, wenn Metallstücke in die Handflächen geworfen werden.
  4. Das Vorhandensein einer Probe.
  5. Bei einer Säureprüfung reagiert das Gold nicht und das Messing verfärbt sich.

Wie kann man Messinglegierungen von Bronze unterscheiden?

Manchmal ist es notwendig, Bronze von Messing zu unterscheiden. Als Lager kommen Bronzebuchsen zum Einsatz.

Dafür gibt es Methoden:

  1. Bronze ist dunkler und viel schwerer. Es macht sich beim Werfen bemerkbar.
  2. Bronzeprodukte sind härter. Die Spaltstelle wird grobkörnig sein. Der Bruch des Messingteils wird glatt sein.
  3. Nehmen Sie 2 Reagenzgläser mit einem Reagenz. In das eine werden Bronzespäne gelegt, in das andere Messingspäne. Nach dem Erhitzen erscheint zunächst ein weißer Niederschlag. Im zweiten wird nichts passieren.
  4. Wenn Messingspäne mit Meersalz in Berührung kommen, verändern sie ihre Farbe. Keine Bronzespäne.

Messing ist eine Legierung, ohne die es im Alltag ohnehin nicht mehr geht. Das Metall ist im Lieferumfang enthalten technologischer Prozess viele Details industrielle Produktion und ist nicht einfach zu ersetzen.

Die Hauptbestandteile Kupfer und Zink werden in Anteilen von 70 % bzw. 30 % eingesetzt.

Über 50 % des bei der Herstellung von Messing verwendeten Zinks stammen aus Recyclingabfällen. Technische Messinge bestehen zu 48-50 % aus Zink. Die Zusammensetzung ist in Alpha- und Alpha + Beta-Messing unterteilt:

  • Einphasiges Alpha-Messing besteht zu 35 % aus Zink.
  • Zweiphasig für 47–50 % Zink und nicht mehr als 4 % Blei.

Messing (Gelbkupfer) ist eine mehrkomponentige Zusammensetzung auf Basis einer Kupferlegierung. Eine der am häufigsten verwendeten und nützlichsten Legierungen. Nach der Klassifikation der Metallurgen gehört es nicht zur Kategorie der Bronze.

Der zweite Hauptbestandteil ist Zink, manchmal wird Zinn hinzugefügt (viel seltener als Zink, sonst entsteht bereits klassische Zinnbronze). Manchmal enthält die Messingätzung Mangan, Blei, Nickel, Eisen und andere Elemente.

Wenn die Oberfläche von Messing nicht lackiert ist, verdunkelt sie sich im Freien schnell, widersteht aber in ihrer Masse der Einwirkung der Atmosphäre. Es hat einen schönen gelben Farbton und ist leicht zu polieren. Ob es leicht oder schwer zu schmieden ist, hängt von der Zusammensetzung des Materials und dem Temperaturregime der Verarbeitung ab. Manche Materialarten lassen sich ausschließlich im kalten Zustand verarbeiten, andere Materialien im erhitzten Zustand oder wollen gar nicht verarbeitet werden.

2 Chemische Zusammensetzung von Messing

Messing besteht aus Zink und Kupfer. Es wird oft mit Bronze verglichen, da die Zusammensetzung von Bronze und Messing die gleiche Komponente vereint – Kupfer. Allerdings enthält Messing, dessen Zusammensetzung sich von Bronze unterscheidet, als zweites Element Zink und nicht Zinn.

Zink ist ein Bestandteil der Nebenuntergruppe der 2. Gruppe der IV. Periode des Periodensystems der Chem. Elemente von Mendelejew. Ordnungszahl - 30. Die Produktion begann etwa im 12. Jahrhundert in Indien. Die Kurzsymbolbezeichnung ist Zn (Zincum). IN normale Bedingungen sehr sprödes Übergangsmetall von hellblauer Farbe (verdunkelt sich an der Luft und ist mit einer dünnen Schicht Zinkoxid bedeckt). Zink kommt in der Natur nicht als eigenständiges Metall vor.

Kupfer ist ein Bestandteil der Gruppe 11 der IV. Periode des Periodensystems der Chem. Elemente von Mendelejew. Die Ordnungszahl ist 29. Die Abkürzung ist Cu (Cuprum). Es handelt sich um ein elastisches Übergangsmetall mit einer hellgoldenen Farbe (bei Vorhandensein eines Oxidfilms wird Kupfer gelblich-rot). Eines der ersten Kupferprodukte wurde bei archäologischen Ausgrabungen der antiken Siedlung Chatal-Gyuyuk (7500 v. Chr.) entdeckt.

Dank Zink und Kupfer (zusätzlich zur Haupt-α-Lösung) werden mehrere Stufen gebildet elektronisches Formularβ, γ, ε. Normalerweise besteht die Struktur von Messing aus α- oder α+β'-Phasen:

  • Die α-Phase ist eine stabile Lösung aus Zink und Kupfer mit einem kristallinen kubisch-flächenzentrierten Kupfergitter (fcc).
  • Die β'-Phase ist eine strukturell stabile Lösung, die auf der chemischen Kombination von CuZn mit einer Konzentration von 3/2 und einer einfachen Elementarzelle basiert.

Abhängigkeit vom Temperaturregime der Verarbeitung:

  • Wenn die Temperatur hoch ist, weist die β-Phase eine zufällige Anordnung der Atome und ein großes Volumen einer homogenen Mischung auf. In diesem Zustand wird es (die Phase) sehr elastisch, wenn die Temperatur weniger als 454–468 °C beträgt, erhält die Struktur der Zink- und Kupferatome Ordnung und wird mit β‘ bezeichnet.
  • Die β'-Phase unterscheidet sich grundlegend von der β-Phase und ist starrer und spröder; die γ-Phase besteht aus einer elektronischen Kombination von Cu5Zn8.

Einphasige Messinge zeichnen sich durch hohe Elastizität aus; Die β'-Phase ist stärker und weniger elastisch.

Trennung je nach Zinkanteil in der Legierung:

  • Enthält die Legierung bis zu 30 % Zink, erhöhen sich gleichzeitig Härte und Elastizität. Danach nimmt die Elastizität zunächst aufgrund der Verdichtung der α-Hartlösung ab. Dann kommt es zu einer sofortigen Abnahme, die auf den Nachweis einer fragilen β'-Phase in der Struktur zurückzuführen ist. Darüber hinaus nimmt die Härte zu, bis der Zinkgehalt nicht mehr als 45 % beträgt. Dann fällt es stark ab.
  • Die meisten Blechbläser funktionieren sehr gut mit Druck. Die einphasige Kategorie zeichnet sich besonders durch ihre Elastizität aus. Messing verändert seine Struktur bei niedrigen und hohen Temperaturen. Allerdings entsteht bei Temperaturbedingungen von 300–700 °C eine „Sprödezone“. In diesem Temperaturbereich tritt keine Verformung auf.
  • Duplex-Messinge sind sehr duktil, wenn sie über die Temperaturbedingungen der β'-Umwandlung (insbesondere über 700 °C) erhitzt werden. Für das Wachstum technische Indikatoren und chemischer Beständigkeit werden ihnen oft zusätzliche Elemente beigemischt, zum Beispiel: Aluminium (Al), Mangan (Mn), Nickel (Ni), Silizium (Si) und andere.

3 Messingherstellungsprozess

Messing ist sehr leicht zu schmieden, sehr zähflüssig und geschmeidig verformbar und nimmt unter Hammerschlag, zu Draht gedehnt oder einfach zu den unterschiedlichsten Teilen gestanzt verschiedene Formen an. Relativ formbare Schmelzen und Güsse bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur von Kupfer.

Das Standardherstellungsverfahren ist:

  • In Tiegeln aus feuerfestem Ton. Tiegel werden in Schacht- oder Flammöfen erhitzt.
  • Direkt in Flammöfen (ohne Verwendung von Tiegeln).

Beim Mischen von Kupfer und Zink wird die Legierung in vorbereitete Sandformen gegossen. Ein gewisser Teil des Zinks verdunstet immer, was bei der Zusammensetzung des Metalls beachtet werden muss.

4 Verwendung von Messing

Tompac ist eine verformbare Messingsorte. Es besteht zu 88–97 % aus Kupfer und zu 10 % aus Zink. Tompac zeichnet sich aus durch:

  • hohe Plastizität;
  • Rostbeständigkeit;
  • geringe Reibungskraft.

Als Halbtompaks werden Kupferlegierungen bezeichnet, die zu 10–20 % aus Zink bestehen.

Tompac lässt sich leicht mit Stahl und anderen Edelmetallen verschweißen. Es wird zur Herstellung einer Kombination aus Stahl und Messing verwendet. Aufgrund des goldenen Farbtons wird zur Herstellung Tompac verwendet Kunstprodukte, diverse Medaillen und Accessoires. Tompac lässt sich leicht vergolden, emaillieren und bei niedrigen und hohen Temperaturen bearbeiten.

Der berühmte schottische Wissenschaftler Andrew Ure nannte im 19. Jahrhundert mehrere Beispiele für den Inhalt von Tombak. Insgesamt gibt es drei Möglichkeiten für die Legierung von Kupfer, Zink, Blei und Zinn in den Anteilen:

  • 82/18/1,5/3;
  • 82/18/3/1;
  • 82,3/17,5/0/0,2.

Gießereimessing – bestimmt für die Herstellung von Halbzeugen und Formprodukten durch Gießen. Enthält 50–81 % Kupfer. Als Verdünnungselemente werden verwendet: Silizium, Aluminium, Eisen, Mangan, Zinn und Blei. Hauptmerkmale:

  • rostet nicht;
  • beständig gegen Reibung mit anderen Materialien;
  • ausgezeichnete mechanische Eigenschaften;
  • aufgrund des flüssigen Zustands leicht zu handhaben;
  • geringe Zerfallsneigung des Materials.

Für die Massenproduktion wird häufig Messingguss verwendet:

  • Verstärkungselemente (zum Beispiel gegossen);
  • große Schneckenschrauben;
  • Muttern von Druckschrauben;
  • rostbeständige Teile;
  • Buchsen;
  • Separatoren;
  • Lager;
  • Teile, die bei Temperaturen von nicht mehr als 300 °C betrieben werden;
  • Armaturen (Hydrauliksystem von Autos).

5 Automatik-Messing

Automatisches Messing - Lead-Look Legierung. Verbindung:

  • 0,3–0,8 % – Blei;
  • 57–75 % – Kupfer;
  • 24,2–42,7 % – Zink.

Die Zugabe von Blei während der Bearbeitung fördert die Bildung kurzer und loser Späne, was den Verschleiß des Trennmechanismus verringert und die Verwendung einer Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Teilen ermöglicht (daher der Name).

Die mechanischen Eigenschaften von Automatikmessing hängen von seinen Bestandteilen und dem Aggregatzustand ab:

  • weich;
  • gehärtet.

Automatikmessing gibt es in der Form:

  • Bänder;
  • Streifen;
  • Riegel;
  • Blätter.

Blätter wiederum bestehen aus:

  • Nüsse;
  • Bolzen;
  • Teile für Uhren und andere Massenprodukte.

Wir haben also herausgefunden, dass Messing aus Zink und Kupfer besteht. Wir haben herausgefunden, wie wir es richtig machen können. Wir haben herausgefunden, welche Arten von Messing es gibt und warum es besser ist, jede Art zu verwenden.

Ähnlich wie Gold, aber viel günstiger. Im alten Rom bekannt, aber im 18. Jahrhundert wiederentdeckt. Die hervorragenden Eigenschaften von zwei vereinen chemische Elemente Messing hat ein breites Anwendungsgebiet gefunden.

Verbindung

Trotz der edlen Farbe und Optik ist Messing eine Legierung aus Kupfer und Zink, es gibt kein Gold oder andere Edelmetalle. Neben diesen beiden Komponenten werden zur Verbesserung der physikalisch-chemischen Eigenschaften auch weitere Stoffe eingesetzt: Mangan, Zinn, Eisen, Silizium, Nickel, Blei usw. Der Anteil dieser Verunreinigungen beträgt in der Regel nicht mehr als 10 %. Ansonsten ist die Zusammensetzung von Messing mehr oder weniger konstant, das Verhältnis der Komponenten kann jedoch variieren. Normalerweise überschreitet der Zinkgehalt 30-35 % nicht, in technischen Legierungen kann sein Anteil jedoch bis zu 50 % erreichen.

Eigenschaften

Die Hauptverbraucher von Kupfer und damit Messing sind wirtschaftlich den entwickelten Ländern Europa sowie die USA, China, Japan und einige andere. IN letzten Jahren Die Nachfrage nach diesen Substanzen wächst immer weiter, vor allem aufgrund der Asiaten. Nach einem gewaltigen Sprung Mitte der 2000er Jahre bleiben die Cu-Preise auf dem gleichen Allzeithoch. Im Jahr 2016 wird jedoch mit einem Angebotshöchststand gerechnet, der zu einem Rückgang der Notierungen führen dürfte.

Metalle und Legierungen sind buchstäblich die Grundlage der menschlichen Zivilisation. Reine Metalle werden nicht oft verwendet nationale Wirtschaft, aber überall werden Legierungen verwendet. Dies ist nicht verwunderlich, da die Legierung die Eigenschaften mehrerer Stoffe im bestmöglichen Verhältnis vereint. In diesem Artikel geht es um die Herstellung und Verarbeitung der Schmelze, Materialvorbereitung, Zusammensetzung, Eigenschaften und.

Struktur und Chem. Die Zusammensetzung von Messing ist ein sehr wichtiges Thema. Messing ist eine zwei- oder mehrkomponentige feste Lösung – eine Legierung auf Basis von Zink. Messing ist schon seit sehr langer Zeit bekannt antikes Rom und wird auch heute noch verwendet. Seine Eigenschaften hängen von der quantitativen Zusammensetzung ab.

Die traditionelle Zusammensetzung von Messing besteht zu 70 % aus Kupfer und zu 30 % aus Zink. Zink verbessert die mechanischen und technologischen Eigenschaften der Legierung und senkt gleichzeitig deren Kosten, da es ein erschwinglicheres Metall ist. In der Praxis kommt der Einsatz von Lösungen mit mehr als 50 % Zink selten vor.

Messing hat eine sehr schöne goldene Farbe. Ohne Schutzschicht – Lack beispielsweise – dunkelt jedoch recht schnell nach. In hübsch in großen Zahlen In diesen Fällen stellt diese Eigenschaft keinen Nachteil dar.

Die Legierung wird je nach Zusammensetzung gekennzeichnet. Messing wird mit dem Buchstaben „L“ gekennzeichnet, gefolgt von einer Zahl, die den Kupferanteil angibt – zum Beispiel 70. Wenn die Legierung legiert war, werden alle Zusatzstoffe durch Verringerung ihres Anteils und anschließend die Zusammensetzung angegeben. Beispielsweise bedeutet LAZh60-1-1, dass Messing 60 % Kupfer enthält und dass die Legierung mit Aluminium – 1 % und Eisen – 1 % legiert ist.

In diesem Video erfahren Sie, wie Messing brennt und wie das Material des Hauses geschmolzen wird:

Klassifizierungen nach Zinkgehalt

Die Zusammensetzungen werden nach dem Zinkanteil klassifiziert:

  • wenn sein Gehalt 5-20 % beträgt, wird Messing Rot-Tompak genannt;
  • schwankt der Zinkanteil im Bereich von 20–36 %, spricht man von Gelbmessing;
  • Als technisch wird eine Legierung mit einem Zinkgehalt von 48–50 % bezeichnet.

Bei der Herstellung von Messing werden mehr als 50 % des Zinks aus der Verarbeitung von Sekundärrohstoffen gewonnen, sodass die Legierung als recht umweltfreundliches Produkt eingestuft werden kann.

Trennung nach Qualität zusätzlicher Zutaten

Legierungen werden nach Menge und Qualität zusätzlicher Inhaltsstoffe unterteilt.

Zweikomponentig

Zweikomponenten umfassen nur Kupfer und Zink. Dabei werden die Eigenschaften der Legierung stark von der Phasenzusammensetzung beeinflusst. Kupfer kann nicht mehr als 39 % des Zinks lösen. Darüber hinaus nimmt mit steigender Temperatur die Löslichkeit ab und es entsteht nur noch eine einphasige Lösung – die α-Phase. Solche Legierungen werden α-Messing genannt, sie sind hochduktil und fest genug, wenn der Zinkanteil 30 % erreicht.

Mit zunehmendem Zinkanteil löst sich ein Teil des Metalls nicht mehr und es entsteht eine zweiphasige Lösung – α+β‘-Messing. Die β'-Phase ist härter, aber auch spröder, daher ist diese Legierung fester, verliert aber an Duktilität.

Dieses Merkmal bestimmt auch eine ungewöhnliche Verarbeitungsmethode. Daher wird für die Kaltumformung – gemusterte Profile, Draht – nur α-Messing verwendet, da seine Duktilität bei niedrigen Temperaturen hoch ist und im Temperaturbereich von +300 bis +700 °C stark abnimmt, sodass eine Verformung von Messing nutzlos ist wenn es erhitzt wird. Aber α + β’-Lösungen werden bei hoher Temperatur verarbeitet.

Mehrkomponentig

Mehrkomponentenzusätze können enthalten:

  • Nickel – erhöht die Korrosionsbeständigkeit;
  • - verringert die Festigkeit, verleiht aber zusammen mit Blei reibungsmindernde Eigenschaften;
  • Blei – nicht mehr als 4 %, verringert die Festigkeit, erleichtert aber die Bearbeitung. Solche Blechbläser werden oft als Automatik bezeichnet;
  • Eisen – reduziert das Kornwachstum, was die mechanischen Eigenschaften der Legierung verbessert;
  • - nicht mehr als eine Aktie. Andernfalls wird die Legierung zu einer der Sorten. Zinn verleiht der Legierung Widerstandsfähigkeit gegenüber Einwirkungen Meerwasser, wofür solches Messing Marine genannt wurde;
  • Mangan – erhöht die Korrosionsbeständigkeit und trägt zur Festigkeit bei.

Metallproduktion

Da der Hauptbestandteil von Messing Kupfer ist, wird das Material als Kupferlegierung eingestuft. Das Produktionsschema ist recht einfach. Aus technologischer Sicht gestaltet sich der Prozess jedoch als schwierig, da er eine sehr strikte Einhaltung der Temperaturbedingungen und der Verarbeitung von Rohstoffen und Werkstücken erfordert.

IN Gesamtansicht So sieht die Legierung aus:

  • Kupfer in speziellen Tiegeln schmelzen;
  • die Einführung von Zink;
  • die Einführung zusätzlicher Komponenten - Eisen, Nickel;
  • in Formen gießen;
  • Härten – durch Stempeln oder Ziehen.

Erschwerend kommt hinzu, dass die Bedingungen zur Herstellung von Legierungen weitgehend von der Zusammensetzung der Legierung und ihrem Verwendungszweck abhängen.

Unten finden Sie ein Video über das Schmelzen von Messing zu Hause.

Das folgende Video zeigt, wie man Messing zu Hause herstellt und schmilzt:

Technologien

Die Herstellung von Messing sollte mit der Herstellung von Kupfer aus Kupfererz beginnen. Tatsächlich handelt es sich um einen komplexen polymetallischen Rohstoff, bei dem der Anteil an Kupfer nur gering ist. Die Hauptbestandteile sind Abfallerz, Eisen und Kupfer. Der erste Schritt bei der Gewinnung von Messing besteht darin, Kupfer von anderen Bestandteilen zu trennen.

Rohstoffe beschaffen

Dieser Prozess ist äußerst komplex, da sein Ziel darin besteht, Rohstoffe aus einem einzigen Mehrkomponentengemisch in ein heterogenes System aus mehreren Phasen mit unterschiedlicher Zusammensetzung und unterschiedlichen Eigenschaften zu überführen. Erst dann können die Phasen voneinander getrennt werden und für die weitere Verwendung geeignete Formulierungen erhalten werden. Hierzu kommen unterschiedliche Methoden zum Einsatz: In manchen Fällen wird die extrahierte Phase zusätzlich am „Hauptmetall“ angereichert, in anderen hingegen wird sie abgereichert, in anderen Fällen kommen mechanische Trennverfahren zum Einsatz, wenn die Phasen, z Sie unterscheiden sich beispielsweise in der Löslichkeit usw.

Die folgenden zwei Methoden werden am häufigsten verwendet.

  • pyrometallurgisch Die Technologie umfasst die Verarbeitung von Kupfererz mit anschließender Raffination von Blisterkupfer. Dazu gehören das Schmelzen, die Umwandlung von Kupferstein, die Feuerraffinierung – eigentlich die Reinigung von großen Verunreinigungen – und die Elektrolyse. Letzteres ermöglicht nicht nur die Tiefenreinigung von Kupfer, sondern auch die Extraktion aller damit verbundenen Bestandteile, sofern diese von Wert sind.
  • hydrometallurgisch Die Methode wird bei der Verwendung von minderwertigem Kupfererz angewendet. Seine Essenz läuft auf die Auslaugung hinaus – die Wirkung von Schwefelsäure, Eisensulfat. Dazu wird das Erz zerkleinert und in Lösungsmitteln gelöst. Anschließend wird Kupfer entweder durch Zementierung – die Ablagerung von reinem Kupfer auf Eisen, wofür gewöhnliche Blech- und Drahtabfälle verwendet werden – oder durch Elektrolyse abgebaut.

Somit ist es möglich, Kupfer auch aus dem ärmsten Erz vollständig zu gewinnen.

Auch die Gewinnung von Zink hat ihre eigenen Eigenschaften, ist aber im Allgemeinen ein einfacherer Prozess.

Ob es möglich ist, Messing zu Hause zu schweißen und wie es im Werk hergestellt wird, erfahren Sie weiter unten.

Methode zur Legierungsherstellung

Das Schmelzen von Messing hängt von der Zusammensetzung der Legierung ab. Dabei ist sowohl der unterschiedliche Siedepunkt der Metalle als auch die unterschiedliche Oxidationsfähigkeit zu berücksichtigen.

  • Schmelzen mit reinem Metall- Bei Verwendung von Turnaround-Metallen kann die Ladung in beliebiger Reihenfolge geladen werden. Wenn die Charge reines Metall enthält, wird zuerst Kupfer geschmolzen und dann die Metalle umgedreht. Zink und, falls vorhanden, werden zuletzt in die auf 100–120 °C vorgeheizte Schmelze eingebracht. Das Schmelzen erfolgt unter einer Holzkohleschicht, die mit der ersten Portion der Charge beladen wird.
  • Schmelzen von Siliziummessing- Eine solche Zusammensetzung neigt dazu, reduzierende Gase zu absorbieren, daher wird hier keine Holzkohle verwendet. Das Schmelzen erfolgt unter einem Schutzflussmittel – Glas oder Borax –, um eine Wechselwirkung mit Sauerstoff zu verhindern. Zuerst wird Kupfer in den Ofen geladen, dann Abfall und Kupfer-Silizium-Ligatur. Zink wird der Schmelze zuletzt zugeführt, nachdem die Schlacke entfernt wurde.
  • Schmelzen von Mangan-Messing- unter Kohle- oder Glasfluss durchgeführt. In diesem Fall wird Mangan zusammen mit den Ligaturen zuletzt eingeführt, nachdem alle anderen Zutaten geschmolzen sind.

Blechherstellung

Die übliche Form der Messingproduktion sind Bleche und Drähte. Im Allgemeinen läuft der Prozess so ab.

  1. Die Barren aus der Schmelzerei gelangen in die Walzerei, wo sie in einem Ofen auf eine Verformungstemperatur von –790–830 °C erhitzt werden.
  2. Im Walzwerk werden die Barren auf die Größe und Dicke des Barrens verformt.
  3. Das Werkstück in Rollenform wird zum Schweißen zugeführt und anschließend doppelseitig gefräst.
  4. Anschließend gelangt das Halbzeug zurück in die Walzerei, wo es auf einem dreigerüstigen Walzwerk bis zur gewünschten Blechdicke gewalzt wird.
  5. Der fertige Streifen wird in abgemessene Längen geschnitten.
  6. Die Bleche werden in Kammeröfen geglüht und anschließend in Beizbädern gebeizt.
  7. Das Material wird erneut auf die endgültige Dicke verformt und erneut gebeizt.

Informieren Sie sich über die Ausrüstung zum Gießen von Messing in der Fabrik für seine Herstellung.

Notwendige Ausrüstung und Rohstoffe

Da Kupfer ein gefragtes Metall ist, werden in der Produktion Methoden zur Gewinnung von Kupfer sowohl aus reichen als auch aus sehr armen Erzen eingesetzt. Daher kann fast jedes Erz, das zumindest einen Teil des Metalls enthält, als Rohstoff dienen.

Die Gewinnung von Messing ist ein mehrstufiger und technologisch komplexer Prozess. Daher umfasst die Ausstattung hier sowohl die neuesten Produktionslinien als auch die traditionellsten Gusswerkzeuge.

  • Zum Schmelzen von Messing Die beste Option ist ein Induktionskanalofen oder ein elektrischer Widerstandstiegel. Dieses Gerät verbraucht bei der Herstellung von 1 kg Legierung die minimale Strommenge und ermöglicht eine minimale Überhitzung von Metallen. Die schlechteste Wahl sind Elektrolichtbogenöfen.
  • Um die Barren vor der Verformung aufzuwärmen, wird ein methodischer Ofen verwendet – hier ist eine Erwärmung von 650 bis 1200 °C möglich.
  • Warmwalzwerk – das Arbeitsmodul ist das Arbeitsgerüst, in dem das Warmwalzen durchgeführt wird. Die Anlage kann auch zum Kaltwalzen von Blechen und Bändern eingesetzt werden.
  • Die Ausrüstung der Schweißlinie hängt von den Parametern der Werkstücke ab und Endprodukte.
  • Fräsmaschine – zum beidseitigen Fräsen des geschweißten Bandes.
  • Das Kaltwalzwerk ist in der Regel dreigerüstig. Für seine Wartung ist auch ein Hebezeug erforderlich – es führt dem Walzwerk Rollen zu, ein Sammelrollentisch – mit dessen Hilfe eine Charge von Streifen derselben Marke fertiggestellt wird, und ein Eingabebereich – ein Abwickler, eine Biegemaschine, eine Richtmaschine , und so weiter.

Darüber hinaus sollte die Linie Ausrüstung umfassen – vom Wagen bis zum Ladekran, der den Transport von Barren, Knüppeln, Coils und Blechen zwischen technologischen Einheiten gewährleistet.

Bei der Gewinnung von Legierungen benötigen Sie außerdem ein mechanisches Werkzeug:

  • Glocke – ein Gerät zum Reinigen und Entgasen von Legierungen, perfekt zum Einbringen von Raffinierungsflussmitteln;
  • Schlacke – ein Werkzeug zum Entfernen von Schlacke von der Oberfläche der Legierung;
  • Gießlöffel;
  • Zweihandpfanne – ein Gerät zum Gießen von Nichteisenlegierungen.

Die Herstellung von Messing bzw. Blechen und Drähten, die zur Herstellung von Fertigprodukten benötigt werden, ist ein technologisch komplexer und zeitaufwändiger Prozess. Nur bei großen Nichteisenmetallurgieunternehmen ist es möglich, eine Legierung zu erhalten, die den Anforderungen von GOST entspricht.

Das folgende Video zeigt das Gießen von Messing in eine Form: